В настоящее время пернатые стали привлекать к себе особое внимание этологов. Это вызвано относительно недавно открывшейся способностью птиц не только к целесообразной пластичности поведения, к обучению, но и к рассудочной деятельности. Причем такие качества птицы проявляют и в естественной среде обитания, и в условиях эксперимента.
Наконец, стало рушиться предубеждение против рассудочных способностей птиц и других животных. Ведь со второй половины ХIХ века исключительное значение ученые придавали именно анатомии. А иначе трудно было бы расставить всех живых существ на «ступенях лестницы» по уровню их сложности: от «простейших» и до обезьян. Поскольку сложное поведение живых существ, даже беспозвоночных, не укладывалось в заданные рамки этой последовательности, то ему перестали уделять должное внимание. При этом серьезные этологические и зоопсихологические исследования были широко развернуты лишь в отношении приматов.
Что касается птиц, то орнитологи полагали, что они наделены только инстинктами, ибо считалось, что «кора головного мозга у пернатых неразвита».
И только с середины ХХ столетия мнение по отношению к птицам поменялось на совершенно противоположное. Эксперименты показали, что они обладают прекрасной памятью, способностью к обучению и выработке условных рефлексов. Поэтому большинство пернатых легко поддается дрессировке. Более того, по своей рассудочной деятельности птицы, например вороновые (или врановые), не уступают так называемым «высшим» млекопитающим, а во многом и превосходят их.
Рассмотрим на некоторых примерах поведенческие возможности и способности птиц.
Наследственные проявления памяти
Способность отыскать родной дом и пищевые источники. Многие птицы по возвращении на родину из дальних стран благодаря памяти отыскивают родные гнезда. Так, грачи по прошествии зимы издалека прилетают на прежнее место и вьют гнезда по соседству со старым гнездом. Даже куры способны узнавать свой курятник спустя несколько лет.
Или же мухоловки-пеструшки. Самцы у них точно возвращаются в начале мая в те же места, где вывели потомство год назад. Память позволяет им находить свои дуплянки и синичники, а ведь путь у этих пичуг не близок – из Африки. За время путешествия они пролетают над тридцатью странами мира, а вернувшись, легко отыскивают родную дуплянку. Самки же мухоловок-пеструшек и молодые птицы менее привязаны к дому и гораздо реже, чем взрослые самцы, возвращаются к своим гнездовьям.
Некоторые вороновые птицы осенью устраивают запасники пищи, а зимой и весной их быстро находят. Запасы делает и муравьиный дятел – штучным способом. Он проделывает в коре дерева отверстия и в каждое из них закладывает по желудю. Эти маленькие кладовые могут быть так многочисленны, что охраняются целой семьей, однако птицам удается запомнить каждый запасник и затем воспользоваться им в голодное время.
Птицы, питающиеся нектаром цветов тоже отличаются хорошей памятью. Так, гавайские древесницы знают основные источники пропитания и хорошо помнят те места, где они уже побывали и выпили цветочный нектар. Поэтому они никогда не тратят время на бесполезные поиски.
Врожденная способность к подражанию. Многие птицы способны сохранять в памяти следы всего услышанного и увиденного от родителей, собратьев по стае и даже от представителей других видов. Способностью к звукоподражанию наделены попугаи, скворцы, вороновые, она не изменяет им и в природных условиях и в неволе.
Например, обыкновенный скворец запоминает и умеет точно воспроизводить голоса таких птиц, как дрозд, иволга, зяблик, галка, вертишейка, тетерев. Собственно из частей их песен и слагается его песня, слушая которую интересно угадывать очередную мелодию. То он защебечет ласточкой, то закричит пустельгой, а то и закудахчет курицей.
Скворец включает в свою песню и другие подслушанные им звуки, издаваемые животными – кваканье лягушки, ржание жеребенка, лай собаки, а также звуки из нашей обыденной жизни – рев двигателя, скрип двери, звон ведер и даже стук пишущей машинки. Живя в неволе, скворец может заучить отдельные слова человеческой речи и короткие предложения.
Значение подражания в птичьем сообществе до сих пор полностью не изучено.
Среди наших певчих птиц выдающимся путешественником и лингвистом, обладающим превосходной памятью, с полным правом можно назвать болотную камышевку. Ей даны удивительные способности быстро «схватывать», надолго запоминать и точно воспроизводить звуки, издаваемые другими пернатыми.
Эта маленькая коричневая пичуга всего лишь два месяца живет на родине, в Центральной Европе, и большую часть года проводит в Замбии. Ее путь в Северную Африку лежит через Ближний Восток, Аравийский полуостров, Красное море. И не смотря на то, что камышевки начинают свое странствие длиной в 8 тысяч километров в совсем юном возрасте, они хорошо знают ориентиры к родным местам и никогда не сбиваются с пути, прилетая из года в год к одним и тем же кустарникам.
Кроме того, при перелетах память позволяет птицам запоминать крики множества птиц, встречающихся им по пути. Камышевка способна подражать голосам более чем 210 видов птиц. Как показали наблюдения, одна болотная камышевка в течение 35 минут смогла сымитировать голоса 76 различных видов пернатых. Вернувшись из южных краев в Европу, эти птички еще три-четыре дня подражают чужим «языкам», а лишь затем переходят на свой родной. Поэтому нередко в европейской местности в первые дни после прилета этих удивительных «полиглотов» можно услышать вполне правдоподобную имитацию пения многих южных экзотических птиц.
Способность к обучению
То, что птицы прекрасно обучаются и наделены элементарной рассудочной деятельностью, существенно расширяет норму их поведенческой реакции, делая поведение пластичным и гибким, адекватным постоянно меняющимся условиям среды.
Обучаемость, гармонично вплетаемая в естественное поведение пернатых в природных условиях, служит предметом изучения орнитологов. Ее тщательно анализируют. Наблюдая за своими родителями, птицы обучается добыванию пищи. Так, одни из них стучат по раковинам, разбивая их, в то время как другие бьют по местам соединения створок, заставляя их раскрыться. Как только молодая птица освоит одну из этих методик, она использует ее уже всю жизнь.
Способности птиц различных видов к обучению подтверждаются как наблюдениями за их поведением в естественной среде обитания, так и специальными исследованиями в лабораторных условиях.
Музыкальная память и обучение. На острове Тасмания обитает ворона-органист. Услышав ее пение, вполне можно поверить, что играет настоящий орган. Эта ворона легко приручается, и в неволе ее можно научить высвистывать различные мелодии.
Прекрасным музыкальной памятью наделен скворец обыкновенный. Интересно, что свое пение он подобно дирижеру сопровождает ритмичными взмахами крыльев. Известно немало забавных случаев из жизни этого умелого имитатора. Один большой любитель пернатых научил своего скворца насвистывать «Марсельезу». А когда он отпустил птицу на волю, то вскоре стал свидетелем уникального события – многоголосый хор скворцов дружно исполнял этот французский гимн. То есть птица не только выучила мелодию, но передала ее собратьям.
Яркие проявления музыкальной памяти демонстрируют и попугаи. Один знаменитый попугай жако выучил и умел высвистывать многие популярные партии из опер и оперетт. Он отлично помнил и отсчитывал мелодии и такт, а если случайно фальшивил, тотчас останавливался, как бы задумывался, и повторял эту мелодию сначала.
Другой попугай, живущий в одной московской семье, собрал в своей памяти и высвистывал мелодии таких песен, как например, «Смело товарищи в ногу», «Зачем вы, девочки, красивых любите», и даже знал детскую песенку крокодила Гены.
Способность к имитации человеческой речи. Как ни парадоксально, но именно птицы являются единственными представителями животного мира, которые обладают врожденной способностью выучить воспроизвести членораздельную человеческую речь. Хотя их голосовые органы устроены принципиально иначе, чем у всех млекопитающих и человека. А человекообразные обезьяны, чей голосовой аппарат по своему устройству, казалось бы, не отличается от нашего, не могут внятно произнести ни единого слова.
Относительно точно воспроизводить человеческую речь могут научиться многие представители семейства вороновых – вороны, грачи, сойки и галки. С незапамятных времен на Руси принято было держать говорящих скворцов.
Лучшими способностями к произнесению слов обладают близкие их родичи – индийская и среднеазиатская майны. Устойчивые популяции майн сейчас известны и в европейской части нашей страны. Родоначальниками этих колоний были птицы из Таджикистана, приобретенные в зоомагазинах любителями для обучения их русскому языку. Майны действительно обладают такими способностями, но держать в квартире столь шумную птицу удовольствия не доставляет. Поэтому большинство этих говорливых пичуг рано или поздно оказывались на улице, дав начало популяции майн, в той же Москве.
Отличные имитаторы и говоруны являются, конечно же, попугаи. Наиболее знаменит среди них – жако, или серый попугай, – обитатель тропических лесов Западной и Центральной Африки. Благодаря памяти в его лексиконе содержатся сотни слов, множество фраз, отрывков из стихотворений, музыкальные произведения.
Попугаи не только все это запоминают и воспроизводят, но и точно копируют звучание голоса. Акустический репертуар жако вовсе не исчерпывается звуками человеческой речи. Они способны имитировать и точно воспроизводить сотни других звуков самой разнообразной природы. От – кукареканья петуха, мяуканья кошки, лая собаки, пения диких и комнатных птиц до телефонных и дверных звонков.
Голубиная «почта». Как только не использовали люди голубей, в том числе и весьма прозаично – в качестве объекта питания. Но прежде всего прирученные голуби служили «почтальонами». Птицы избранных пород работали в этом качестве еще во времена фараонов в древнеегипетских храмах. В Европе XI – XIII веков почтовый голубь стоил не меньше, чем чистокровный арабский жеребец. Ведь рыцари с помощью пернатых курьеров поддерживали деловую связь между замками или вели личную переписку.
Почему использовались именно голуби? Ответ прост: они хорошо приручаются, имеют прекрасную память, привязанность к местам гнездования и отличные навигационные способности.
Передаваемые голубями важные письменные сообщения так и назывались – голубеграммы. Выведением и селекцией голубиных «почтальонов» в основном для военных целей специально занимались в Древнем Египте, Древней Греции, в Римской империи.
Множество голубей «служили в армии» и в более поздние времена. Так, за годы франко-прусской войны (1870 – 1871) почтовые голуби доставили более миллиона писем. Голуби из осажденного немцами Парижа летели с депешами сквозь шрапнель и ружейную стрельбу и порой добирались до своих голубятен израненные и даже потеряв зрение. Для перехвата пернатых курьеров немцы бросили на фронт «эскадрильи» соколов, и голуби стали гибнуть один за другим. Но французы оригинально решили проблему, снабдив голубей оружием устрашения – к их хвостам стали крепить крошечные свистки. Нападать на свистящих птиц соколы боялись.
В России в Первую мировую войну голуби разносили почту по всем фронтам. Военно-полевых голубей обучали необходимым навыкам и окольцовывали в питомнике, который находился в Останкино, бывшем в те годы селом.
Даже во время Великой отечественной войны, несмотря на совершенство технических средств связи, многие военные донесения передавались на голубиных крыльях. Так, в 1942 году глубинными бомбами фашисты повредили английскую подводную лодку. Та не могла оторваться от грунта и погибла бы, если бы на ней не держали пернатую пару – голубя и голубку. Их выпустили на поверхность в маленькой капсуле через торпедный аппарат. Голубя, очевидно, захлестнула штормовая волна, а голубка все-таки сумела добраться до базы. Благодаря голубеграмме экипаж подводной лодки был спасен, а пернатому «почтальону» позже поставили памятник.
Военные взяли на вооружение и принцип особого зрения голубя. Его глаза могут выбирать из всего поля зрения только нужную информацию. Эту особенность изучили и использовали специалисты одной из авиационных фирм США. Благодаря этому был разработан «электронный глаз», а вернее – модель сетчатки глаза голубя (145 светочувствительных фоторецепторов и 386 «нейронов» – искусственных нервных клеток). Такой «глаз» способен определять направление и скорость движения объекта, его форму и размеры. Он может, например, распознать бомбардировщик и ракету, не замечая другие летающие объекты.
Помощь пострадавшим и больным. На основании того что, зрение у голубя во много раз острее, чем у человека, Американское общество спасения на водах готовит программу использования обученных голубей для розыска людей в открытом море. Птицы будут летать на вертолетах вместе с командами спасателей и, увидев оранжевый флаг (общепринятый сигнал о помощи), подавать условный сигнал.
А еще голуби используются в терапевтических целях. Известен позитивный опыт больниц, где между койками с прикованными к постели людьми, разгуливают эти замечательные птицы. Рядом с отделением специально расположена голубятня. Больные, постоянно наблюдая за ухоженными и здоровыми птицами, обсуждают впечатления о них, о природе. Всё вместе – лекарства, чистый воздух, нежно воркующие голуби и воспоминания больных о красоте и удивительных проявлениях в мире живого способствуют их выздоровлению.
Работа контролера. Одним из интересных применений способности голубей прочно удерживать в памяти представление об образе является использование этих птиц при контроле готовой продукции. Это посоветовали зоопсихологи, так как голуби, во-первых, отлично помнят эталон объекта, во-вторых, имеют прекрасное зрение, в-третьих, не тяготятся однообразным трудом и работают сосредоточенно и старательно.
Сложную профессию контролера голуби осваивали за 3 – 4 дня. Клетку с птицей, в дно которой были вмонтированы две пластинки, ставили возле конвейера с готовыми лекарствами. Когда двигалась хорошо закрытая коробочка, голуби клевали одну пластинку, а если с браком – другую. Птицы проявили себя на редкость наблюдательными контролерами. Сортируя контейнеры для лекарств, они не пропускали ни одной плохо закрытой коробочки. Голуби находили даже такие незначительные дефекты, которых человек просто не мог увидеть.
Голубей-контролеров с их редкими способностями привлекали и на сортировке шариков для подшипников на конвейере московского завода. После краткосрочных курсов они запомнили и образ эталонной детали и свои задачи: когда по конвейерной ленте движется должного качества деталь, нужно вести себя спокойно, если же деталь имеет отклонения, следует клюнуть рычажок. Механизм сбросит эту деталь с ленты, а перед клювом на некоторое время откроется кормушка.
В первый день голуби работали нормально, а на следующий начали браковать все шарики подряд. Выяснилось, что птицы быстро «повысили свою квалификацию» – стали отправлять в брак шарики со следами пальцев. Чтобы птицы не сочли их дефектными, пришлось протирать шарики, прежде чем предъявлять их пернатым контролерам.
Голуби способны видеть не только тончайшие дефекты на поверхности отшлифованных деталей, но и крошечные трещины в стекле.
Заинтересовались удивительными способностями голубей и представители других профессий. Например, тем, что цветное зрение голубей лучше человеческого. Голуби различают малейшие оттенки цвета, ускользающие от взгляда даже высококлассных специалистов-текстильщиков, сортирующих ткани.
Эксперты картин художников. Японские зоопсихологи провели интереснейший эксперимент, обучив голубей отличать полотна импрессионистов от полотен кубистов. Пернатый эксперт, приученный «распознавать» определенную творческую школу, «клевал» только соответствующие ей картины. При предъявлении обученному голубю работ Моне и Пикассо ошибка не превышала и 10 %, даже если птице показывали ранее не виденные его полотна. Когда же экспериментаторы ознакомили голубей с творчеством Сезанна и Ренуара, то «эксперты» легко и правильно отнесли их к той же категории, что и Моне. Картины импрессионистов от произведений таких кубистов, как например Жорж Брак, голуби отличали без видимого труда.
По мнению профессионального искусствоведа, голуби просто научились распознавать простейшие признаки, присущие этим школам – наличие или отсутствие в изображениях острых углов или четких и ярких красок, свойственных кубизму. Ведь импрессионизму присущи смазанные контуры и пастельные тона, что и должно бросаться в глаза птице.
Однако ученые поставили эксперимент, подтверждающий, что голуби являются безошибочными экспертами. Птицы узнавали стиль, когда им показывали специально «размазанные» или воспроизведенные в черно-белых тонах репродукции. Птицы, как и мы, люди, при восприятии образа использовали не один, а целый комплекс признаков.
Элементарная рассудочная деятельность
Многие животные наделены врожденной способностью к так называемым «специфическим движениям намерения», которые показывают, что именно животное будет делать. Они позволяют человеку и другим особям предугадать будущее поведение животного. То есть, животные отлично прогнозируют свои ближайшие шаги в своем поведении.
У некоторых птиц одной из форм инстинктивного поведения, относящихся к намерениям, является отвлекающий маневр – демонстрация ложного повреждения организма. Если сидящую на яйцах самку вспугнет какой-нибудь хищник, то она будет вынуждена покинуть гнездо, однако при этом постараться показать, будто ранена. Она будет хромать, волочить якобы сломанное крыло, заманивая врага подальше от гнезда. При этом птица способна четко оценить сложившуюся ситуацию и в каждом случае поступает вполне намеренно. И только тогда, когда самка отведет хищника на безопасное от гнезда расстояние, она мгновенно «выздоравливает» и улетает прочь, чтобы окольным путем возвратиться в гнездо. А застигнутый врасплох удод иногда прибегает к другому хитрому маневру: ложится плашмя на землю, простирает крылья и не шевелится. Так он кажется более похожим на пеструю тряпку, чем на живую птицу, и ему зачастую удается остаться незамеченным.
Такими инстинктивными действиями птицы руководит заложенная в ней генетическая программа сохранения жизни. Но чтобы привести в действие, животное вначале должно точно определить степень опасности и тогда целенаправленно использовать тот или иной способ защиты.
А пойманная охотниками куропатка опускает голову, вздыхает несколько раз якобы умирает. Но как только ее выпускают из рук, глаза птицы моментально распахиваются, она мигом вскакивает, и, пока охотник приходит в себя от удивления, взлетает и исчезает за деревьями.
Можно привести еще много удивительных примеров, когда птицы ведут себя в минуты опасности не только инстинктивно, но намеренно и достаточно разумно.
Еще недавно ученые считали, что у птиц преобладают инстинктивные формы поведения, а способность к обучению, и тем более к мышлению ограничена.
В этой связи разнообразные тесты для изучения рассудочной деятельности животных были разработаны для экспериментов на обезьянах. И лишь тогда, когда, наконец, был разрушен стереотип представлений о способностях птиц, оказалось, что эти тесты можно с успехом использовать и для птиц. В этих тестах воспроизводятся те проблемные ситуации, с которыми они сталкиваются в природных условиях их обитания.
Благодаря тому, что птицам обладают способностью к элементарной рассудочной деятельности, они способны улавливать многие законы, связывающие предметы и явления окружающей среды. Именно поэтому пернатые сразу, без предварительного обучения, могут «разумно» менять свое поведение в новых для них ситуациях.
«Орудийная» деятельность. Рациональное использование животным вспомогательных предметов, которые служат функциональным продолжением какой-либо части его тела, получило название орудийной деятельности.
Такой способностью манипулировать предметами для достижения определенных целей наделены самые разные животные, и в том числе представители многих видов пернатых. Так, вороны, и не только они, поднимают в воздух моллюсков и разбивают их раковины о камни. Или же сбрасывают вниз кости, чтобы расколоть их и съесть костный мозг.
Бородатый ястреб и гриф любят лакомиться мясом черепахи. Чтобы разбить ее щит, птицы подхватывают бедное животное лапами, поднимаются с ним на значительную высоту и затем бросают добычу вниз.
Певчий дрозд колотит улиткой по камню, как по наковальне. Луни одного из видов, если не удается разбить клювом прочную скорлупу страусиных яиц, тоже используют для этого камень массой 100–300 граммов. Взяв его в клюв, ястреб вытягивается вертикально, подняв голову, и бросает камень прямо на яйцо, лежащее у его ног.
Есть птицы, которыми орудийная деятельность используется при строительстве гнезд, например, для соединения листьев нитями паутины. Любопытным образом ведут себя австралийские шалашники. Они специально делают из корней небольшое мочало, затем разминают синие ягоды, пропитывают это мочало их соком и красят себе грудку и стенки шалаша.
Галапагосские дятловые вьюрки могут пользоваться шипами кактуса для ловли гусениц. И на лесных опушках и среди лугов в Европе и Азии можно порой увидеть жуков и других мелких животных наколотых на шипы колючих кустарников – так запасают корм сорокопутовые.
Галки с островов Новой Каледонии сами изготавливают целый комплект разнообразных орудий. Одно из них расширяется на конце, другое – заострено, третье – с крючками. И каждое из этих орудий предназначено для своей цели. Их птицы бережно сохраняют поблизости от гнезд.
Но являются ли все это действия осмысленными, разумными или это результат исключительно инстинктивного поведения?
Поскольку пернатые определенных видов используют подобные способы даже в раннем возрасте, будучи изолированными от сородичей, то, несомненно, они генетически предрасположены к такому специфическому репертуару орудийной деятельности. То есть существует наследственная программа, направляющая их деятельность на изготовление и применение необходимых орудий.
Однако у некоторых видов птиц орудийная деятельность не ограничивается только проявлением инстинктов. Особый интерес ученых вызвали факты из жизни вороновых, представители которых прибегают к употреблению в непредвиденных обстоятельствах специально подготовленных ими орудий.
Одним из наиболее убедительных свидетельств разумной орудийной деятельности послужило поведение голубой сойки.
Подопытная сойка была оставлена на некоторое время без пищи. Когда перед клеткой положили еду, она стала целенаправленно изготавливать себе приспособление, чтобы до этой еды добраться. Птица отрывала полоски бумаги от лежавшей в клетке газеты, и, придерживая их лапами, ловко сгибала клювом пополам. Изготовив таким способом бумажные «клюшки», сойка просовывала их через прутья и подгребала к клетке лежащие невдалеке кусочки пищи.
Существует много других свидетельств подтверждающих способности вороновых не только к разумному использованию предметов в качестве орудий в непредвиденной ситуации, но и к другим сложным поведенческим проявлениям.
Общая характеристика
В вокализации выделяют пение и голосовые сигналы, отличие между которыми основывается на модуляции, длине и контексте звуков. Пение или песня длинная и более сложная и ассоциируется с брачным и территориальным поведением, тогда как голосовые сигналы или призывы выполняют функции предупреждения или удержание стаи вместе .
Пение наиболее развито у птиц отряда воробьинообразных, особенно подгруппы певчие воробьиные. Большей частью пение свойственно самцам, а не самкам, хотя встречаются исключения. Пение чаще всего издаётся, когда птица сидит на каком-либо субстрате, хотя некоторые виды способны издавать его во время полёта. Некоторые группы птиц практически молчаливы, издают лишь механические звуки, например аист, лишь щелкают клювами. У некоторых манакинов (Pіprіdae) самцы развили несколько механизмов образования таких звуков, включая стрекотание, характерное для насекомых .
Образование звуков механическими средствами, в отличие от сиринкса, носит название инструментальной музыки (по определению Чарльза Дарвина) или механических звуков и, в работах современных авторов, сонации . Термин сонация означает как акт образования невокальных звуков, которые образовываются с определённым назначением, и являются коммуникационными сигналами, которые образовываются неголосовыми структурами, такими как клюв, крылья, хвост и перья .
Анатомия
Голосовым органом птиц является сиринкс. Это костная структура в месте бифуркации трахеи. В отличие от млекопитающих, у птиц отсутствуют голосовые складки. Звук издаётся вследствие вибраций тимпанальных мембран (стенок сиринкса) и козелка, вызываемых продуванием воздуха через сиринкс . Специальные мышцы способны изменять натяжение мембран и диаметр просвета бронхов, что приводит к изменению издаваемого звука.
Сиринкс и иногда воздушные мешки, которые окружают его, резонируют в ответ на вибрации, которые создаются мембранами, мимо которых проходит воздух при дыхании. Птица контролирует частоту звука изменением натяжения мембран. Так птицы контролирует как частоту, так и громкость, изменяя скорость выдоха. Птицы способны независимо контролировать обе стороны трахеи, поэтому некоторые виды образовывают две главные частоты одновременно.
Функция
Принято считать, что пение птиц развилось прежде всего в результате полового отбора как элемент полового поведения, в частности ухаживание и привлечение самок самцами. Кроме того, другой важной функцией пения являются обозначения территории. По данным экспериментов, качество вокализации является индикатором приспособленности к условиям окружающей среды . Также, по данным экспериментов, на характеристики и частоту пения могут влиять паразиты и заболевания, таким образом, вокализация является прямым индикатором здоровья . Репертуар пения также является важным индикатором приспособленности , способности самцов предрасполагать самок и обозначать территорию. Часто разные по функции типы пения производятся лишь на протяжении определённого сезона или в разные времена года, когда необходимо выполнение определённой функции, и лишь на протяжении этого времени они воспринимаются другими птицами. Например, самец западного соловья (Luscіnіa megarhynchos) издает пение, предназначенное для привлечения самок, лишь ночью (когда поют лишь неспаренные самцы), а пение, предназначенное для обозначения территории, — почти исключительно на протяжении утреннего хора (когда поют все самцы) .
Голосовые сигналы используются прежде всего для коммуникации. Такое общение осуществляется как в пределах одного вида, так и между видами. Общие сигналы часто используются для привлечения индивидуальных птиц к стае. Эти голосовые сигналы характеризуются широким спектром и резким началом и окончанием, а их повторение, обычное среди многих видов, как считается, полезно для определения расположения стаи. Сигналы предупреждения об опасности, в отличие от них, в большинстве видов характеризуются высокой частотой звука, который затрудняет определение положения птицы, выдающей такой сигнал .
Часто птицы могут очень хорошо различать голосовые сигналы, что позволяет им распознавать друг друга по голосу. В частности, многие птицы, гнездящиеся в колониях, таким образом распознают своих птенцов .
Много птиц способны подавать сигналы дуэтом. Порой такие дуэты настолько синхронизированы, что звучат как один голосовой сигнал. Такие сигналы называют антифонными . Дуэтные сигналы отмечены во многих семействах птиц, включая фазановых , саванных сорокопутов (Malaconotidae) , тимелиевых и некоторых совообразных и попугаеобразных . Сухопутные певчие птицы чаще всего производят подобные сигналы в случае вторжения чужаков на их территорию , предлагая роль таких сигналов в межвидовой конкуренции.
Некоторые птицы способны очень хорошо имитировать голосовые сигналы. У некоторых птиц, таких как дронговые, имитирование сигналов может служить для формирования многовидовых стай .
Некоторые пещерные виды, такие как гуахаро и саланганы (рода Collocalia и Aerodramus), используют звуки в диапазоне преимущественно от 2 до 5 кГц для эхолокации в темноте пещер. .
Язык и характеристики вокализации
Язык птиц на протяжении длительного времени был темой мифов и легенд. Очень давно было известно, что голосовые сигналы имеют определённое значение, которое соответствующим образом интерпретируется слушателями. Домашние куры, например, имеют различные сигналы в ответ на приближение воздушных и наземных хищников, и соответствующим образом отвечают на них . Тем не менее, язык, в дополнение к отдельным словам, должен иметь и определённые грамматические структуры и правила. Исследование подобных структур у птиц является довольно трудными из-за большого количества возможных интерпретаций. В одном исследовании, тем не менее, исследователям удалось продемонстрировать способность попугаев к образованию грамматических структур, включая наличие таких понятий, как существительное, глагол и прилагательное . Исследование голосовых сигналов скворцов также показали наличие рекурсивных структур .
Обычно при описании языка птиц охотниками и натуралистами выделяют 5 главных типов звуков: призыв, песня, территориальный сигнал, ухаживание и тревога. Первые четыре представляют «базовое» поведение и подаются при относительной безопасности и покое, тогда как последний означает присутствие хищника или другой угрозы. В пределах каждой категории значения звуков зависят от модуляции голоса, движения тела и контекста .
Слух птиц может выходить за пределы слуха человека, опускаясь у некоторых видов как ниже 50 гц, так и выше 20 кГц, с максимальной чувствительностью между 1 и 5 кГц .
Диапазон частот голосовых сигналов зависит от условий окружающей среды, прежде всего имеющихся шумов. По обыкновению узкие частотные диапазоны, низкие частоты, низкочастотная модуляция и длинная продолжительность звуков и интервалов между ними характерны для пространств с плотной растительностью (где происходит поглощение и отражение звуков), тогда как высокие частоты, широкие диапазоны, высокочастотная модуляция и короткие элементы сигналов характерные для открытых пространств . Была также предложена теория, согласно которой имеющийся частотный и временной диапазон делится между разными птицами и их видами, в результате чего, при его ограничении длина и частотная ширина звуковых сигналов уменьшаются, этот эффект известен под названием «акустической ниши» . Птицы поют громче и на более высоких частотах в городских районах, где имеется значительный низкочастотный шум .
Диалекты
Вокализация птиц даже одного вида часто довольно сильно отличается, образовывая «диалекты». Эти диалекты могут возникать как из-за разнообразия окружающей среды, так и вследствие генетического дрейфа, хотя явление мало исследовано, влияние отдельных факторов остается неизвестным даже для хорошо исследованных видов . Лучше всего эти отличия исследованы для пения во время брачного периода. Тем не менее, следствия этого явления не являются одинаковыми и существенным образом отличаются в зависимости от вида птиц.
Самки, которые выросли под влиянием одного диалекта, не отвечают или отвечают хуже на пение самца того же вида, который владеет другим диалектом, что было продемонстрировано, например, для белоголовой зонотрихии (Zonotrichia leucophrys) . С другой стороны, самки, которые происходят из районов, где распространены несколько диалектов или диалекты разных подвидов, не проявляют такого предпочтения к одному диалекту .
Также был исследован и ответ территориальных самцов на пение чужаков. Так, обычно самцы сильнее всего отвечают на пение представителей собственного диалекта, слабее на представителей своего вида из других районов, и ещё слабее на пение родственных видов , а самцы, которые разделяют больше песен с соседствующими, лучше охраняют свою территорию .
В связи с возникновением диалектов часто рассматривается вопрос их влияния на видообразование. Например, это явление было продемонстрировано в работах по исследованию вьюрков Дарвина . Другие работы, тем не менее, указывают на противоречивость данных по этому вопросу .
Общие характеристики
Пение птиц разных видов довольно сильно отличается одно от другого и часто является характерным признаком вида. Именно пение часто является особенностью, которая препятствует смешению родственных видов, генетически близких для создания жизнеспособного потомства . В современных исследованиях пение характеризуется с помощью акустической спектроскопии. Виды сильно отличаются по сложности пения и по числу типов песен, которое может достигать 3000 у бурого пересмешника, у некоторых видов даже отдельные особи отличаются этой характеристикой. У нескольких видов, таких как скворцы и пересмешники, пение включает случайные элементы, запомненные на протяжении жизни птицы в форме мимикрии или «присвоение» (из-за того, что птица использует звуки, характерные для других видов). Ещё в 1773 году было установлено, что в экспериментах по выращиванию птенцов птицами других видов, коноплянка (Acanthіs cannabіna) была способна выучить пение жаворонка (Alauda arvensis) . У многих видов кажется, что хотя основная песня и одинаковая для всех представителей вида, молодые птицы изучают некоторые детали пения от своих родителей, при этом вариации накапливаются, формируя «диалекты» .
Обычно птицы изучают песни на протяжении начала жизни, хотя определённые особенности продолжают накапливаться и позднее, формируя пение взрослой птицы. Зебровая амадина, популярнейший модельный организм для исследования пения птиц, формирует пение, которое напоминает взрослое, приблизительно после 20 суток после вылупления. К возрасту 35 дней птенец уже полностью изучает взрослое пение. Наиболее ранние песни являются довольно «пластичными» или подверженными изменениям, и птице надо примерно 2—3 месяца для доведения пения до окончательной неизменной формы у половозрелых птиц .
Исследования также указывают на то, что обучение пению является формой обучения, в которой принимают участие участки базальных ганглиев. Часто модели обучения птиц используются в качестве моделей изучения языка человеком . У некоторых видов (например, зебровая амадина) обучение ограничено первым годом жизни, эти виды называют «ограниченными по возрасту» или «закрытыми». Другие виды, такие как канарейка, способны изучать новые песни даже в половозрелом возрасте, такие виды называются «открытыми» или «неограниченными по возрасту» .
Исследователи высказывали предположение, что обучение песням через широкое культурное общение позволяет образование межвидовых диалектов, которые помогают птицам адаптироваться к разнообразному акустическому окружению .
Обучение птиц родителями было впервые продемонстрировано в экспериментах Уильяма Торпи 1954 года. Выращенные в изоляции от самцов своего вида птицы способны петь, а их пение за общими чертами по обыкновению напоминает пение взрослых птиц, тем не менее, не имеет сложных элементов и часто существенным образом отличается . Такое пение часто не способно предрасполагать самок. Кроме пения родителей, птенцам также важно слышать своё собственное пение на протяжении сенсоромоторного периода. Птицы, которые потеряли слух к кристаллизации пения, производят пение, которое существенным образом отличается от характерного для данного вида .
Присвоение и имитация
Многие птицы способны перенимать пение не только своего вида, но и других, более или менее родственных видов. Так, птенцы многих видов, выращенные родителями родственных видов, часто способны развивать пение, которое напоминает пение приёмных родителей, и в некоторых случаях даже предрасполагать самок этого вида . Другие птицы способны перенимать пение птиц других видов, даже когда выращиваются собственными родителями. Несколько сотен видов по всему миру способны к такой имитации. Например, название пересмешник (Mіmus) было дано этой птице именно за способность копировать звуки других птиц и воссоздавать их. Другим известным видом, способным к копированию, является обыкновенный скворец (Sturnus vulgarіs), в частности в Северной Америке, куда эта птица была завезена из Европы, он «передразнивает» даже пересмешника. В Европе и Британии обыкновенный скворец является известнейшим имитатором пения других птиц, который часто воссоздает звуки таких птиц, как обыкновенный канюк (Buteo buteo), Oriolus oriolus, Numenius arquata, серая неясыть (Strіx aluco), утиные и гуси. В некоторых случаях эти птицы способны имитировать голос грудного ребёнка или даже звуки падающих бомб во время Второй мировой войны. По некоторым данным, один скворец сымитировал свисток футбольного судьи, чем вызвал недоразумение во время матча .
Наиболее впечатляющим и популярным среди людей примером имитации звуков птицами является имитация человеческого языка. Известно несколько волнистых попугайчиков, выросших в неволе, чей репертуар достигал 550 слов. Также хорошими способностями для имитации языка человека владеют попугай жако (Psіttacus erіthacus), австралийские попугаи, такие как какаду (Cacatua galerita) и южноамериканские амазоны (Amazona). Александр фон Гумбольдт во время исследования Южной Америки описал случай, когда ему удалось услышать от попугая «мертвый язык» исчезнувшего племени атуров. В Европе случаи способности имитировать голос человека были известны среди некоторых представителей семейства врановых, такие как галка (Corvus monedula), сорока (Pіca pіca) и ворон (Corvus corax) .
Тем не менее, точные причины такой имитации неизвестны. Вероятно, они являются усложнениями собственного пения, однако польза такого явления для птицы все ещё остается предметом исследований.
Также существуют случаи присвоения голосовых сигналов, а не пения птиц. Например, толстоклювая эуфония (Euphonia laniirostris) часто издаёт сигнал угрозы других видов во время приближения потенциального хищника к её гнезду, оставаясь в безопасности. Подобное поведение характерно и для сойки (Garrulus glandarіus) и красноголовой горихвостки (Cossypha natalensis). В других случаях имитация используется для заманивания жертвы в ловушку, так, дымчатый лесной сокол (Micrastur mirandollei) способен имитировать призывы о помощи своих жертв, а потом ловит птиц, которые прилетели в ответ на призыв .
Нейрофизиология
В контроле голосовых сигналов принимают участие следующие отделы головного мозга:
- Путь формирования пения: состоит из верхнего вокального центра (hіgh vocal center или hyperstrіatum ventralіs pars caudalіs, HVC), ядра аркопиллиума (rubust nucleus of arcopіllіum, RA) и части подъязычного ядра, которое идёт к трахее и сиринксу (tracheosyrіngeal nerve) ,
- Передняя часть переднего мозга, который отвечает за обучение: состоит из латеральной части магноцеллюлярного ядра переднего нового полосатого тела (lateral part of the magnocellular nucleus of anterіor neostrіatum, LMAN, гомологабазальных ганглиевмлекопитающих), области X (части базальных ганглиев) и дорсально-латерального отдела среднего таламуса (DLM).
Проверено и доказано
Ученые провели эксперимент, в ходе которого изолировали цыпленка от всех его сородичей, чтобы тот, взрослея, не слышал звуков, издаваемых ими. Когда цыпленок вырос, его звуковые сигналы ничем не отличались от цыплят, проведших это время в курятнике. Опыт доказал тот факт, что птицы не обучаются пению (щебетанию, клекоту). Это заложено в них генетически.
Более того, некоторые птицы воспроизводят еще и голоса своих пернатых сородичей. В частности, речь идет о пересмешнике, за что он и получил свое название. Другой пример – канарейка. Попав в общество певчих птиц, к примеру, соловьев, она через время обретает навыки их пения. А вот воробью свойство имитирования певческого голоса не присуще. Еще один неподражаемый притворщик среди пернатых – попугай. И хоть он способен к обучению человеческой речи, подражанию голосу и тембру, осознание произносимого у него отсутствует.
Откуда у птиц такие певческие способности
Воистину более виртуозных музыкантов, чем птицы, в животном мире не сыщешь. И одной из причин их уникальных вокальных данных является то обстоятельство, что их «музыкальный инструмент» устроен очень оригинально. Это не преувеличение: голосовой аппарат птицы точно так же как и аналогичный аппарат человека относится к «духовым музыкальным инструментам». Иными словами, звук в голосовом аппарате образуется благодаря движению выдыхаемого из легких воздуха. Воздушная струя при этом приводит к колебанию упругих перепонок, что и формирует звуковые волны.
Этими перепонками у человека являются расположенные в гортани голосовые связки. Что же до высоты издаваемого звука, то он зависит от степени мышечного натяжения голосовых связок: чем оно сильнее – тем выше голос. Что же до силы голоса, то она зависит от того, насколько велико давление в легких, а также от того, насколько плотно сомкнуты связки: чем выше давление и чем плотнее смыкание – тем громче и сильнее звук.
Однако нельзя забывать и о том, что любому музыкальному инструменту одного только источника звука недостаточно: необходим еще хотя бы один резонатор, который усиливал бы этот звук. У людей такими резонаторами являются трахея, носовая и ротовая полости и глотка.
Птицы — музыканты среди животных.
В течение долгого времени считалось, что голосовой аппарат птиц устроен таким же образом, что и человеческий. Однако, в процессе исследований, выяснилось, что у птиц не одна гортань как у людей, а сразу две: верхняя, соответствующая той, что имеют млекопитающие и нижняя гортань, которая не характерна для других животных. Причем, в образовании звуков, вторая, нижняя гортань, играет более важную роль. Устройство нижней гортани достаточно сложно, и к тому же имеет заметные различия у разных видов птиц. Из-за этой сложности и различий, ученые по сей день исследуют механизм работы нижней гортани. Она обладает не одним вибратором, как у млекопитающих, а двумя или даже четырьмя.
Причем все вибраторы работают независимо друг от друга. Расположена эта удивительная система в нижней части трахеи, где она разветвляется на два бронха. Именно благодаря такому чрезвычайно сложному устройству, голосовой аппарат птиц способен на столь виртуозное исполнение.
Птицы — виртуозные исполнители собственных песен.
То, что в процессе эволюции в нижнем отделе трахеи образовалась вторая гортань, дало этим животным возможность пользоваться ею в качестве второго резонатора, отличающегося большой мощностью. И у довольно большого числа птиц, трахея очень сильно разрастается, увеличиваясь как в диаметре, так и в длину. Разрастаются и легкие. Используя те или иные движения тела и напряжения специальных мышц, птица способна довольно сильно изменять форму всей этой чрезвычайно сложной системы резонаторов и тем самым, управлять мембральными и звуковысотными свойствами своего голоса.
Прослушать пение птиц
Что касается ритмических характеристик звука, то они, зависят от работы верхней гортани, которая выступает в роли специфического стоп-крана на на пути звукового потока. Верхняя гортань работает с нижней гортанью в рефлекторном содружестве.
Благодаря удивительному строение голосового аппарата, птицы способны издавать мелодичные звуки.
Гортань и резонаторы (голосовой аппарат птиц) по своим размерам относительно тела весьма впечатляющие. Особенно это характерно для небольших птичек. По этой причине, в процесс пения у птиц вовлекается практически весь организм.
Напряжение, которому подвергается тело птицы во время пения, столь велико, что тело буквально дрожит.
Несколько растопыренные хвостик и крылышки трепещут в такт пению, маленький клюв широко раскрывается, создавая предельный простор звукам, которые переполняют птичью грудь, а шейка вытянута. Причем одним только физическим напряжением дело не ограничивается. Пение захватывает птицу целиком и полностью также и в эмоциональном плане.
В начале 60-х годов 20-го века исследователи обнаружили в голосах птиц ультразвуковые обертоны, которые человеческое ухо воспринять не способно. Такие обертоны есть в песнях зеленушек, просянок, зарянок и некоторых других птиц.
Пение захватывает птицу целиком и полностью как в физическом, так и в эмоциональном плане.
Будучи настоящими музыкантами, птицы не ограничиваются одним только голосовым аппаратом для образования звуков. Для этой цели они подключают и прочие свои способности. В дело идут крылья, лапы, клюв и даже хвост. Отличным примером этого служит дятел, который известен всем как неутомимый барабанщик. Устраивая свои весенние призывные концерты, он использует для них не только свой клюв, но и различные предметы, которыми он пользуется как барабаном. Диапазон таких предметов достаточно велик – от засохшего дерева, до кусочков железа и пустых консервных банок.
Известно, что клюв как инструмент любовных серенад используется и аистами. Различные типы щелканья клювом заменило аистам голосовое общение. Такой тип общения широко распространен и среди различных хищных птиц, таких как совы или орлы. Только ими такие щелчки издаются в качестве сигнала угрозы.
Песни, отдельно взятые звуки и жесты в птичьем мире играют разную роль.
Большой интерес представляет так называемое «хвостовое пение», которое можно наблюдать во время брачного полета у бекасов. При таком пении, звук образуется благодаря вибрированию рулевых перьев от тока встречного воздуха. Звук, который при этом возникает, чрезвычайно похож на блеяние барашка. Благодаря такому сходству, бекас и был прозван в народе «лесным барашком». Очень многие птицы издают звуки с помощью крыльев. К числу таких относятся, к примеру, глухари и тетерева, которые во время токования обязательно издают такое хлопанье.
Но все же, эти необычные формы звукоизвлечения являются хотя и интересными, но второстепенными, и основным источником звука у птиц остается нижняя гортань. Благо, разрешающие способности птичьего голосового аппарата совершенно невероятны. Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить соловьев и канареек с их фантастическими песнями, и уникальные имитационные способности попугаев и ряда других птиц.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Черный дрозд (Turdus merula) – известный певец и не менее известный похититель ягод. Эта сугубо лесная птица привыкла к соседству с человеком, и сейчас его меланхоличную песенку можно услышать в городах. Помимо красивой песни, присутствие дрозда выдают и сигналы, обращенные к сородичам: «Такс-такс», «Гикс-гикс». Фото автора
Даже люди, далекие от орнитологии, проявляют интерес к попугаям, ведь эти птицы сообразительны, умеют «говорить» и имеют довольно забавный внешний облик. Однако «говорящих» птиц в природе гораздо больше, и многие из них демонстрируют не только музыкальные таланты, но и смекалку.
Один мой знакомый исследователь сидел в ресторанчике на берегу Меконга. Когда к нему обратились : «Как дела?», — он повернулся, но никого не увидел, кроме двух черных птиц в клетке. Пернатые продолжили диалог:
— Дорогая малышка, а не хочешь ли ты бананчиков с рисом?
— Хочу. .
— Да кто же нам их даст?
— Эх…
Исследователь в растерянности подошел к клетке — говорящие попугаи его бы не смутили, но черные птички размером с дроздов?!
Это не первый случай, когда представители семейства скворцовых (Sturnidae), а, точнее, священные майны (Gracula religiosa), пугают и удивляют путешественников. Я видела клетки с этими птицами на улицах Китая и Вьетнама, и, если бы все туристы понимали, что громкое птичье и означает «Здравствуйте» и соответственно, они бы вздрагивали от такого сюрприза. Наш скворец обыкновенный (Sturnus vulgaris) тоже отличный подражатель — он вплетает в свою песенку звуки мобильных телефонов, пение иволг, жужжание бензопилы, а ручные скворцы могут выучить несколько фраз.
Если большинство попугаев говорят «мультяшными» голосами, «глотая» гласные, и лишь некоторые особо одаренные амазоны и жако хорошо выговаривают слова, то талантливые скворцовые имитируют речь человека предельно точно. Чтобы убедиться в этом, не обязательно ехать в Азию или заводить птиц дома — можно, к примеру, заглянуть в парк птиц «Воробьи» , что расположен возле трассы . Там в кафе живет майна, которая говорит посетителям «привет!» и «Алло!» так чисто, что люди начинают искать глазами хозяйку заведения. Помимо майны в парке обитают и другие «болтуны», клетки с которыми выставлены на отдельном стенде «Говорящие птицы».
 Кто сказал «ау»?Способность птиц к звукоподражанию зависит от многих факторов — например, устройства гортани и склонности к звуковой коммуникации. Скажем, майны, как и многие другие певчие птицы, привыкли общаться между собой посредством разных звуков. Трудно уследить друг за другом в густых джунглях, а «перекличка» позволяет птицам постоянно быть в контакте. Больше половины ныне живущих пернатых относятся к певчим воробьинообразным (Passeriformes L.). Их гортань и голосовые мышцы очень сложно устроены, поэтому нет ничего удивительно в том, что и «противно» каркающая ворона, и мелодично насвистывающий скворец способны освоить человеческую речь. Сойки, скворцы, пересмешки и даже (Menura superba), прекрасная и без всяких песен, способны смутить — т они «кашляют», то заливаются соловьем, то «мяукают». Зачем птицы «передразнивают» других живых существ? Этот вопрос давно волнует ученых, но однозначного ответа на него нет. Одни считают, что сложное пение помогает ввести соперников в заблуждение и усилить защиту территории, другие полагают, что чем пение разнообразнее, тем оно привлекательнее для самки. Если же птица не относится к группе пересмешников, то самцу достаточно чисто и «правильно» исполнять видовую песенку. Согласно исследованиям канадского биолога Скотта Макдугалла-Шаклетона ( Scott ) и американских орнитологов Стефена Новицки, Сьюзен Петерес и Джефри Подоса (Stephen Nowicki, Susan Peters, Jeffrey Podos ), самцы, которые в детстве плохо питались, поют не очень хорошо, да и репертуар их беден. Услышав пение такого «хилячка», самка предпочтет ему самца, выросшего в более благоприятных условиях — от него наверняка потомство будет более крепким. Кстати, многим птицам для «правильного» пения необходимо ещё и обучение — здесь подойдут и живые «концерты» взрослых самцов, и их магнитофонная запись. Звуки, издаваемые птицами, очень разнообразны — это и призывные сигналы, и защитные, и (территория занята!), и , и пение молодых. Так, летом можно услышать в парке нежное оптимистичное «журчание», а если заглянуть в кусты, то увидеть и источник звука — слётка малиновки (она же — зарянка Erithaucus rebecula), который пробует голос.
|
